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Le système immunitaire

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Le système immunitaire effectue la distinction entre les cellules de l’organisme et les agents  pathogènes envahisseurs. Il peut tout autant attaquer les cellules provenant d’autres individus.
Par exemple, un fragment de peau greffé sur une personne génétiquement différente du donneur aura une apparence saine pendant environ une semaine, mais il sera détruit (rejeté) ensuite par la réaction immunitaire du receveur. N’oublions pas que la réaction de défense du corps contre la transfusion
d’un sang incompatible ou contre des tissus ou des organes complets greffés ne correspond pas à un trouble du système immunitaire. Il s’agit plutôt d’une réaction normale : le système immunitaire sain réagit aux antigènes étrangers. (On ne comprend pas encore exactement pourquoi la femme enceinte ne rejette pas son foetus comme s’il s’agissait d’un corps étranger.)
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l'Amidon et l'Glycogène

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Les théories scientifiques

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« Ce n’est qu’une théorie ! »

 

 Dans le langage courant, le mot théorie désigne souvent une spéculation ou une hypothèse. Dans le langage scientifique, cependant, le mot théorie a une connotation différente. Qu’est-ce qu’une théorie scientifique ? Quelle est la différence entre une théorie et une hypothèse ?
Premièrement, la portée d’une théorie scientifique est beaucoup plus vaste que la portée d’une hypothèse. Voici un exemple d’hypothèse : « Le mimétisme des serpents venimeux est une adaptation qui protège les serpents non venimeux contre les prédateurs. » Et voici un exemple de théorie : « Les adaptations évolutives apparaissent par sélection naturelle. » La théorie de Darwin sur la sélection naturelle explique l’immense diversité des adaptations, dont le mimétisme. Deuxièmement, une théorie diffère d’une hypothèse en ce qu’elle est suffisamment générale pour couvrir plusieurs hypothèses nouvelles qui peuvent être vérifiées. Par exemple, la théorie de la sélection naturelle a incité Peter et Rosemary Grant, de la Princeton University, à vérifier l’hypothèse spécifique selon laquelle les becs des géospizes des îles Galápagos évoluent en fonction du type de nourriture disponible.  Troisièmement, comparativement à une hypothèse, une théorie repose habituellement sur une multitude de données probantes. Les théories scientifiques qui sont universellement acceptées (comme la théorie de la sélection naturelle) s’appuient sur une longue série d’observations et sur une accumulation importante de preuves. En fait, les théories générales sont mises à l’épreuve chaque fois qu’on vérifie les hypothèses  réfutables qu’elles génèrent.
Malgré l’ensemble de preuves qui étaye une théorie universellement reconnue, les scientifiques doivent parfois modifier ou même rejeter une théorie lorsque de nouvelles méthodes de recherche produisent des résultats qui ne concordent pas avec cette théorie. Par exemple, la théorie de la diversité biologique qui considérait les bactéries et les archéobactéries (d’où leur nouveau nom d’Archées) comme faisant partie du même règne de procaryotes a commencé à battre de l’aile quand de nouvelles méthodes pour comparer les cellules et les molécules ont permis de remettre en cause certaines relations hypothétiques entre les organismes, relations qu’avançait cette théorie. S’il existe une vérité en science, elle repose sur la prépondérance des preuves.
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La science explique l’explosions de Mentos - Diet Coke

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La réaction surprenante entre Diet Coke et Mentos bonbons, rendu célèbre en milliers de vidéos YouTube, a enfin une explication scientifique. Une étude américaine a identifié les facteurs premiers qui animent les panaches gazeuses de bouteilles de Coca : la rugosité de la douce et à quelle vitesse il dégringole à la base de la bouteille.

" Si vous laissez tomber un paquet de Mentos dans une bouteille de Coke Diète, vous obtenez cette énorme fontaine de pulvérisation et de la mousse Diet Coke sortir », explique Tonya Coffey, un physicien de l'Appalachian State Université à Boone, en Caroline du Nord. «Ce fut un bon projet pour mes élèves à étudier car il y avait encore un mystère pour elle. "

Lorsque menthe ou de fruits Mentos sont déposés dans une nouvelle bouteille de Coke Diète, un jet de Coke paysages fuyant de la bouche de la bouteille, et peut atteindre une hauteur de 10 mètres. Les théories abondent pour expliquer pourquoi cela se produit, avec quelques blogueurs spéculent que c'est une réaction acide - base, parce que Coke est acide.

Expériences dans une édition 2006 du programme Discovery Channel Mythbusters a suggéré que les produits chimiques responsables de la réaction sont la gomme arabique et la gélatine dans les bonbons, et de la caféine, le benzoate de potassium et de l'aspartame dans le Coca-Cola. Mais il n'y a pas eu d'études scientifiques rigoureuses de la réaction jusqu'à maintenant.

Liquides gazeuses

Pour en savoir plus, Coffey et une équipe d'étudiants ont testé les réactions entre Diet Coke Mentos et de fruits, Mentos à la menthe, et de divers ingrédients tels que les autres menthes, lave-vaisselle, détergent sel de table et de sable. Ils ont également comparé les réactions utilisant d'autres liquides gazeuses comme les colas sucrés et sans caféine, ainsi que l'eau de soude et de l'eau tonique.

Toutes les réactions ont eu lieu dans une bouteille inclinée à 10 ° à la verticale et les trajectoires de fontaine ont été enregistrées sur vidéo. L'équipe a également enquêté sur la masse totale perdue dans la fontaine et l'influence de la surface de la rugosité de la douce.

Les résultats ont montré que Diet Coke a créé les explosions plus spectaculaires avec soit des fruits ou de menthe Mentos, les fontaines de voyage d'une distance horizontale de jusqu'à 7 mètres.

Mais sans caféine Diet Coke a fait tout aussi bien, ce qui suggère que la caféine ne pas accélérer la réaction, au moins aux niveaux normaux dans la boisson.

Les mesures de pH de la coke avant et après les expériences ont montré que l'acidité n'a pas changé, ce qui exclut l'idée qu'une réaction acide-base simples entraîne les fontaines.

Au lieu de cela, la vigueur des jets dépend de divers facteurs qui affectent le taux de bulles de dioxyde de carbone de croissance.

Les surfaces rugueuses dimply de Mentos encourager la croissance de la bulle, car ils perturbent efficacement les attractions polaires entre les molécules d’eau, la création de sites de croissance de bulles.

Bonbons rugueux

" Les molécules d'eau aiment être à côté d'autres molécules d’eau, donc en gros tout ce que vous déposez dans la soude qui perturbe le réseau de molécules d'eau peut agir comme un site de croissance des bulles, " Coffey déclaré au New Scientist. " Et si vous avez des bonbons rugueux avec un rapport élevé de la surface au volume, puis il ya plus de places pour les bulles d’aller. "

Faible tension de surface permet également de bulles se développent rapidement. Les mesures ont montré que la tension superficielle de l'eau contenant l'édulcorant aspartame est inférieure à celle de l'eau sucrée, en expliquant pourquoi Diet Coke crée des fontaines plus dramatiques que sucrée Coke.

Un autre facteur est que les revêtements de Mentos contiennent de la gomme arabique, un agent tensioactif, qui réduit en outre la tension de surface dans le liquide. Menthes à surface rugueuse sans tensioactif n'ont pas créé ces grandes fontaines.

Mentos sont également assez dense et coulent rapidement, créer rapidement des bulles qui sèment plus de bulles car ils augmentent. Mentos écrasées qui sont tombées plus lentement créés fontaines chétifs qui ne voyageaient environ 30 centimètres.

«Les enseignants collégiens reçoivent leurs élèves sur le terrain de baseball à côté de leur école et de faire cette réaction, et leurs élèves adorent, " dit Coffey. «C'est un excellent moyen d'amener les élèves à s'intéresser aux sciences et d'apprendre quelque chose de nouveau. "
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En fin! on peux vivez jusqu’à l'infini

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Les scientifiques ont créé une nouvelle membrane électronique révolutionnaire qui pourrait remplacer les stimulateurs cardiaques , s'ajustant sur un coeur pour garder battre régulièrement sur ​​une période de temps indéfinie .
L'appareil utilise un " web - araignée comme réseau de capteurs et électrodes " pour surveiller en permanence l'activité électrique du cœur et pourrait , dans le futur , délivrer des décharges électriques à maintenir un rythme cardiaque sain .

Des chercheurs de l' Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et l'Université de Washington à St. Louis ont utilisé la technologie de modélisation par ordinateur et un 3D - imprimante pour créer une membrane de prototype et l'adapter à un cœur de lapin , en gardant l'organe fonctionne parfaitement "à l'extérieur du corps dans une solution nutritive et riche en oxygène " .

L'utilisation de la technologie d'imagerie à haute résolution signifie que, contrairement stimulateur courant et de la technologie de défibrillateur implantable , la fine membrane élastique sera faite sur mesure pour s'adapter " parfaitement " sur le cœur réel .

" Quand il détecte un tel événement catastrophique comme une crise cardiaque ou d'arythmie , il peut également appliquer un traitement en haute définition », a déclaré Igor Efimov ingénieur biomédical de l'Université de Washington , qui a aidé à concevoir et tester l'appareil.



" Il peut demander des stimuli , des stimuli électriques , à partir de différents endroits sur le dispositif de façon optimale pour arrêter cette arythmie et prévenir la mort subite d'origine cardiaque ", a déclaré Efimov station de radio locale KWMU - 1 .

« Chaussettes cardiaques » d'une conception similaire ont été autour depuis les années 1980, mais ont déjà été , manches brut tissu avec des électrodes cousues en place . Cela rend la tenue des capteurs en plein contact avec cet organe célèbre rétif au coeur extrêmement difficile , voire impossible .

L'innovation dans ce nouveau dispositif est l'utilisation de l'électronique élastique développés par John Rogers , un scientifique des matériaux de l'Université de l'Illinois .

Bien que l'électronique de Rogers utilisent les mêmes matériaux rigides trouvés dans l'électronique normale (par exemple de silicium ) , les circuits sont disposés en courbe conception , de forme qui leur permet de s'étirer et de se plier sans se rompre.

Imagerie 3D à haute résolution a été utilisé pour analyser le cœur du lapin et de créer un moule .
Rogers se compare le manchon de silicium au péricarde , propre membrane du cœur , disant KWMU - 1 que «cette péricarde artificiel est instrumenté avec des appareils de haute qualité artificielles capables de détecter et d'interagir avec le cœur de différentes manières qui sont pertinents pour clinique cardiologie . "

Bien que l'utilisation immédiate de l'appareil sera aussi un outil de recherche permettant aux scientifiques d'étudier comment les changements de la fréquence cardiaque en réponse à différentes conditions à l'avenir , les membranes électroniques de ce type pourraient devenir commun , le suivi des personnes à risque et les protéger contre les attaques cardiaques .

source: 1
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La membrane plasmique

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Les membranes cellulaires sont des doubles couches phospholipidiques dans lesquelles s’insèrent de manière asymétrique et inhomogène, des protéines(intracellulaires, extracellulaires ou insérées dans la double couche phospholipidique) et de molécules de cholestérol. Grâce à une perméabilité très sélective, elle joue un double rôle de protection et de contrôle des échanges entre les milieux intracellulaire et extracellulaire.
La membrane délimitant la cellule est appelée membrane plasmique et les membranes des organites sont appelées par le nom de l’organite concerné (membrane nucléaire, membrane mitochondriale, etc.).
La membrane plasmique forme une pellicule continue de 6 à 9 nm d’épaisseur délimitant le cytoplasme du milieu extracellulaire.

Composition des membranes

Les membranes sont constituées (en poids sec de membrane) de 40% de lipides, 52% deprotéines et 8% de glucides. En prenant en compte la différence de poids existant entre ces classes de molécules, on compte 50 molécules de lipides par molécule de protéine.


Auto-assemblage des lipides

Les phospholipides, dus à leurs propriétés physico-chimiques, s’assemblent de manière automatique en différentes sortes de structures suivant l’environnement :
  • Les monocouches sont des couches mono-moléculaires dont les têtes hydrophiles sont dirigées vers le milieu aqueux et les queues hydrophobes vers le milieu lipidiques.
  • Les bicouches phospholipidiques permettent la formation de vésicules sphériques appelées liposomes. Les bicouches phospholipides rentrent dans la formation des bicouches membranaires. Pour information, les liposomes sont actuellement utilisés en thérapeutique pour encapsuler des substances médicamenteuses.

 Diversités des lipides membranaires

Au sein de la membrane les lipides sont présents sous différentes formes :
 les phospholipides, les glycolipides et le cholestérol.

 Phospholipides
  • Les phospholipides présentent tous une tête hydrophile (phosphate et groupement spécialisé) et une queue hydrophobe (glycérol et acides gras).




 Glycolipides

Les glycolipides sont de deux types, on trouve les glycéroglycolipides et lessphingoglycolipides. Il est intéressant de préciser que les glycolipides des membranes des érythrocytes (globules-rouges), définissent le groupe sanguin de l’individu (A, B, AB et O).

 Cholestérol

Le cholestérol est uniquement présent dans les membranes des cellules animales, en effet, il est absent des cellules végétales et des bactéries. Le cholestérol est composé d’un noyau stéroïde hydrophobe, d’une queue hydrophobe et d’une fonction alcool hydrophile. La molécule est donc amphiphile, représente environ un quart des lipides membranaires et influence la fluidité membranaire. 

 Diversités des protéines membranaires

Les protéines membranaires ont des rôles bien spécifiques au sein de la double couche phospholipidique : récepteurs, transporteurs, adhérence cellulaire, catalyse enzymatique, messagers intracellulaires, etc. 

 Les protéines extrinsèques

Les protéines extrinsèques sont localisées en dehors de la bicouche. Elles sont entièrement extracellulaires. Elles interagissent avec la membrane, par des liaisons électrostatiques de types liaisons hydrogènes et liaisons de Van der Waals, au niveau de domaines caractéristiques de protéines transmembranaires ou de lipides. Ces interactions étant faibles, elles sont rompues facilement par des variations de forces ioniques et de pH.

 Protéines intrinsèques

Les protéines intrinsèques sont physiquement ancrées dans la bicouche lipidique par l’intermédiaire :

1) d’un lipide (l’ancre est un glycosyl phosphate) : ce sont les protéines glypiées.
On les retrouve sur le feuillet qui fait face à l’extérieur= feuillet exoplasmique

2) d’acide gras (acide palmitique et acide myristique). Ces protéines sont présentes sur la face intracellulaire de la membrane= face cytosolique.

 Les protéines transmembranaires

Les protéines transmembranaires traversent les deux feuillets de la membrane. Ces protéines sont liées de manière stable à la membrane avec l’environnement hydrophobe de la face interne de la membrane. Elles ne peuvent ainsi être séparées de la double couche phospholipidique (et donc étudiées) que par l’action de détergents.
La chaine peptidique de ces protéines traverse la bicouche lipidique une ou plusieurs fois. La chaine traverse une fois la bicouche : elle a un segment transmembranaire. La chaine traverse plusieurs fois la bicouche (à plusieurs segments transmembranaires), on parle de protéine serpentine.

 Diversités des glucides membranaires


 Le glycocalyx : Les sucres de la membrane

            On utilise le terme de glycocalyx (manteau sucré) pour désigner l’ensemble des oligosaccharides au contact de la membrane plasmique et sur les membranes dérivant du RE. Il est situé sur la face externe de la membrane plasmique.
Il forme une véritable forêt dont le 1er rôle est la protection de la cellule contre les agressions chimiques et microbiennes.
Ces oligosaccharides sont très différents d’un type cellulaire à l’autre : ils permettent donc une reconnaissance entre cellule mais sont aussi utilisés comme récepteurs par les agents pathogènes.
Ces oligosaccharides peuvent être associés par un lipide pour former un glycolipide, ou associés à une protéine pour donner une glycoprotéine.
La grande majorité des glucides membranaires sont sous forme de glycoprotéines et une petite partie sous forme de glycolipides. Au niveau de la membrane les glucides n’existent pas à l’état libre, ils sont liés à des protéines, par des liaisons N-glycosidiques (le plus souvent) et des liaisons O-glycosidiques, sous forme de petites glycoprotéines ou de protéoglycanes.
Pour information, les protéoglycanes sécrétoires composent la matrice extracellulaire (tissu conjonctif, cartilage, etc.) et sont différents des protéoglycanes cellulaire.

 Asymétrie des membranes

Le feuillet cytosolique a une composition différente du feuillet exoplasmique. 
Les phosphatidylcholines sont retrouvés sur le feuillet exoplasmique, tandis que les phophatidyléthanolamines sont situés sur le feuillet cytoplasmique.
Le cholestérol est présent de manière homogène sur les deux feuillets.
Cette assymétrie est maintenue par le fait que les lipides ont tendance à rester sur le même feuillet.

 Le modèle de la mosaïque fluide 

Le terme de mosaïque fluide est souvent employé pour décrire à la fois la composition et le comportement dynamique des membranes biologiques :
  • Mosaïque, car la composition de la membrane est très hétérogène à la fois dans l'espace et dans le temps. Ainsi, l'existence de protéines intégrales (membranaires), de lipides différents (une différence de composition entre le feuillet interne et externe est aussi observée), de sucres complexes, existant presque indépendamment les uns des autres, explique la dénomination de mosaïque.
  • fluide car les phospholipides et les protéines membranaires peuvent se mouvoir dans le plan de la membrane. De plus, la membrane est un corps parfaitement déformable dans les 3 directions de l'espace. Les principaux composants influant sur la fluidité d'une membrane sont les phospholipides insaturés et le cholestérol :
-Les phospholipides avec une chaine d'acide gras insaturée fluidifient la membrane en diminuant les interactions de van der Waals (interactions électromagnétiques faibles);
-Le cholestérol rigidifie la membrane en gênant la diffusion latérale des éléments. Plus il y a de cholestérol moins la double couche lipidique est fluide.

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Tipping Point de dépression

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Un jour , une application de téléphone intelligent qui vous demande ce que vous vous sentez 10 fois par jour peut être en mesure de vous dire si vous êtes se rapprochant de la dépression et vous recommandons de demander un traitement préventif ou de drogues. Les scientifiques ont découvert que la rapidité avec quelqu'un rebondit de sentiments négatifs , en quelques heures ou jours , peut prédire si cette personne est à risque d'un épisode de trouble dépressif majeur. " Le Saint-Graal de la dépression épidémiologie , c'est que nous voulons intervenir tôt pour empêcher les gens d'avoir des épisodes dépressifs », explique sociologue Stephen Gilman de l'Université de Harvard , qui n'était pas impliqué dans l'étude . " Lorsque ce travail est dirigé fait une avance dans cette direction , vers la détection précoce et donc l'intervention précoce . " Les chercheurs ont demandé plus de 600 personnes - certains en bonne santé et certains avec un diagnostic de dépression à suivre leurs émotions pendant 5 ou 6 jours . Dix fois par jour , à des intervalles aléatoires , une montre serait un signal sonore et les sujets seraient enregistrer à quel point ils identifiés avec chacun des quatre émotions : gai, contenu , triste et inquiet. Six à huit semaines plus tard, les participants ont rempli un questionnaire plus détaillé que vu attribuer leurs niveaux de dépression clinique . À la fin de la période de suivi , environ 13 % des sujets avaient connu un changement vers l'être plus déprimé , un nombre conforme à ce qui serait attendu dans la population générale . Tendances dans les relevés quotidiens de l'humeur , l' équipe a découvert , pourraient prédire si une personne auparavant en bonne santé ferait ce changement vers la dépression . Mathématiquement, il s'avère que le passage d'un état ​​de santé à un état dépressif ressemble à d'autres soi-disant basculement des points - moments de masse critique où un système , tels que les changements du climat de la Terre ou une inflexion de l'évolution sociale rapide d'un état à un autre . Les théories sur les points de basculement suggèrent que comme un système s'approche d'un point de basculement , il devient moins élastique . " Dans tout système , si vous appuyez sur le système un peu hors de l'équilibre , alors qu'il est proche du point de basculement , plus il faut revenir à l'équilibre après que la perturbation », explique Ingrid van de Leemput , un écologiste à Wageningen Université et Centre de recherche aux Pays-Bas qui a dirigé le nouveau travail . En effet , plus un patient a eu à se remettre de sentiments de tristesse et d'anxiété , plus ils étaient susceptibles d' être plus déprimés par la fin de l'étude , ce qui suggère qu'ils étaient plus proches d'un point de basculement entre la santé et la dépression , ses rapports d'équipe en ligne aujourd'hui dans les Actes de l'Académie nationale des sciences . Les résultats assortis d'un modèle mathématique que les chercheurs avaient déjà créé pour représenter la façon dont les sautes émotionnelles pourraient signaler un point de basculement imminent . " Si une personne en bonne santé a un appel désagréable avec leur employeur , ils seront malheureux à ce sujet et s'y attarder pendant 10 ou 20 minutes, mais être fait avec assez rapidement », dit le chercheur en psychiatrie Angelique Cramer de l'Université d'Amsterdam , qui a collaboré Van de Leemput . " Ce que vous voyez dans les gens qui sont sur ​​le point de faire une dépression , c'est que le lendemain , ils sont toujours triste un appel téléphonique la veille. « Avec le temps , dit-elle, divers symptômes de la dépression négatif humeur , la fatigue et des problèmes de concentration , par exemple , peut créer une boucle de rétroaction négative qui cause la maladie psychiatrique à part entière. Cramer dit la nouvelle recherche pourrait mener à de nouvelles façons pour les psychiatres de suivre le bien-être de leurs patients . "Je pense que cela pourrait ouvrir de nouvelles avenues de recherche dans de nombreuses façons », dit Gilman . Il aimerait voir le travail élargi pour inclure plusieurs variables qui sont déjà connus pour augmenter le risque de dépression , tels que les antécédents familiaux , les précédents épisodes de dépression majeure , et les facteurs sociaux . " Vraiment ce que nous voulons savoir, c'est où la distribution de la tristesse et l'humeur est la ligne de démarcation entre un épisode dépressif grave et nondepression . Et y at-il des facteurs qui peuvent pousser les gens plus loin ou vers cette ligne de division
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